高中化学同步必修第一册：原子结构与元素的性质（精讲）（解析版）

4.1.2原子结构与元素的性质（精讲）

思维导图

在周期表中的位置第IAM

赊

子g金艮元素原子的最外层都有1个电子.很容易失去,因此U金属元

结素的最宓正价为+1价,最高馀视化物对应的水化物均为强域।所以

构相似性称为喊金M）.典型的话加金属元素

特

随督赊子序数的螭加.改金属兀素赊干的电子层数逐海皆大.赊子

点

品变忖军柠逐海战大

照金号单陆都有馁白色的金属光泽《例咯带金色光洋I、硬度小、密

度小、熔湃点较低,R好的导电、导热性.有延屎性,船律合金为

相似性液态.可做原子反应增的导热剂

在H金■内，珈着元素原了核电剂数的域项.单璃的缁点和沸点逐

渐降低.密度呈*大也势（怛pNa>pK）.且U、N*、血密度小于

3变性hRb、,,曲密度大于I

物

理A4X*W收3MAX?♦A/r

性■白色.««03IMS1347

债

碱的・白色，工筮M79741882.9

金*・白色,柔软0取3s774

属■白色，柔就13325M96S8

a《信金色光译.柔软1J7928.4。•7S.4

口与6只发

4U*Or-^-2UO（U与tevMhm连•162只能生成LMJ）

、・与6反府：

与■气反应4、・g=2N«»OSiH<^==N«^

.----------------------------1......

K401及a：

4K+Os=2KsOJKKh-^^KsO,K*O»=^^KOj（4«t*f）

I6MB1Mli101bli0a

与水反应2R+2H：O2ROH+H5f

化

学

与色素单后的反应ZR+XJ&^RX

性

诙

与视气反应2R+H}-^-2MH

与或反府2R+^~fcS_

麻金&盐溶液反腐.都是先与水反应.若符合复分解反应

常见盐溶液反应发生的条件，则生成的氢辄化物排续同注发生复分解反应

1

flcuBr;It

1rt

1t色,覆■々色,陆色建-附色原色空舞

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反超*g一”・

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物理性展

卤素康了都容同看到前电子使其量外层这到8个电子的总定结构.

它的的华陆都是活凌的1E金属单后，都具石较强的氧化性

卤

素

与出与人反应越束越度,生成的乳化物的稳定性逐渐社弱,还原性逐渐增强

反应豆化物申闺1、HBr、HI的烯、沸点依次开息

卤素单所与费价金属（如Fe）反应

榭n*和构的NHH1.Hcn>HB<o〉ma

uoafrB哈Mt中龄H・黜出

演是梅a常任下阜一的液态的非金it单质

卤素单质都有毒.求有很强的凰拽性.液浪照发.保存时要加一

特界性些水遗行“水封".确U］升华,遇汴粉溶液变苗（除*卜）

口八Bn、h后溶于有机溶剂羊、CClo汽油等

，儿正化合价

常见考点

2

考点一碱金属

【例1】下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是

①金属性最强的是锂②氧化性最强的是锂离子③在自然界中均以化合态形式存在④Li的密度最大⑤缩与水

反应十分剧烈，甚至会发生爆炸

A.①②③B.④⑤C.②④D.②③⑤

【答案】D

【解析】①同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，即Cs的金属性最强，故①错误；

②单质的还原性越强，则其离子的氧化性越弱，同主族从上到下，元素的金属性增强，则L/的氧化性最强，

故②正确；

③碱金属都是活泼的金属，自然界中均以化合态形式存在，故③正确；

④从上到下碱金属元素单质的密度呈增大的趋势，Cs的密度最大，故④错误；

⑤Cs的金属性非常强，与水反应十分剧烈，故⑤正确；

综上所述，②③⑤正确，故选D。

【一隅三反】

1.（2022•陕西西安♦高一期中）下列关于碱金属元素的说法中，正确的是

A.IA族元素都是碱金属元素

B.在常温下Cs与水反应会发生爆炸

C.金属钾具有强还原性，K+具有强氧化性

D.碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来

【答案】B

【解析】A.IA族元素中的H不属于碱金属元素，A错误；

B.根据碱金属元素性质的递变规律，从上至下，随着原子序数的递增，金属性越来越强，与水反应越来越

剧烈，钠的金属性最强，在常温下与水反应会发生爆炸，B正确；

3

C.金属钾具有强还原性，但K+具有弱氧化性，C错误；

D.由于碱金属单质性质太活泼，遇到水溶液时优先和水反应生成碱和氢气，因此不能将铜从其盐溶液中置

换出来，D错误；

答案选B。

2.（2022•江苏南通♦高一期中）据《自然》杂志最近报道。“绝缘纯水首次在实验室转成金属“：研究人员将

一小点水滴在一滴碱金属（如钠、钾）上。在一个真空室内，室温下以液体形式存在的钠钾合金从一个喷嘴滴

下。然后水蒸气再通过管道进入真空室，在金属液滴的外部形成一个极薄的外层；最后，电子和金属阳离

子从钠钾合金中流入水中，形成导电的“金属水下列有关说法错误的是

A.水与碱金属能发生氧化还原反应

B.“金属水”靠阳离子、电子和阴离子的移动导电

C.“金属水”中阳离子的总数等于自由移动的电子的总数

D.钠、钾都是活泼金属，化学性质相似

【答案】B

【解析】A.碱金属与水反应生成碱和氢气，H和碱金属的化合价都发生变化，是氧化还原反应，A正确;

B.根据题意可知，金属水中没有阴离子，B错误；

C.金属单质的化合价为0,因此正负电荷数相等，碱金属的阳离子均为+1价，故阳离子的总数等于自由移

动的电子的总数，C正确；

D.Na和K处在同一个主族，最外层只有1个电子，容易失电子发生氧化反应，属于活泼金属，且化学性

质相似，D正确；

故选B。

3.（2021•甘肃省徽县第二中学高一阶段练习）下列有关锂及其化合物的叙述中，不正确的是

A.LiHCCh受热能分解

B.Li可以与N?化合生成LiN3

C.Li2cO3与盐酸反应生成无色气体

D.Li在氧气中燃烧产物Li2O中含有离子键

【答案】B

【解析】A.锂与钠位于第IA族，性质具有相似性，均能失去最外层的一个电子，体现还原性，但由于原

子核外电子层有差异，使得原子核对核外电子引力有差异，因此化学性质上具有差异性。NaHCOa受热易分

解，生成碳酸钠、二氧化碳和水，则LiHCQ:受热也能分解，故A正确；

B.Na与N2化合生成Na3N（氮化钠），则Li与Nz化合生成U3N（氮化锂），故B错误；

4

C.Na2c03与盐酸反应生成无色气体CO2,则Li2c。3与盐酸反应也能生成无色气体C02，故C正确；

D.Na与氧气反应，常温下生成Na?O,点燃条件下产物是Na?O2,而Li的金属性弱于Na,Li在氧气中燃

烧产物是Li?O,它是离子化合物，含有离子键，故D正确。

故选B。

考点二卤族元素

【例2-1］（2022•上海市进才中学高一期末）澳、碘均为卤族元素，下列关于溟、碘说法错误的是。

A.将巳分别通入NaBr溶液和Nai溶液中，可以得到浪单质和碘单质

B.溟单质和碘单质在四氯化碳中的溶解度均大于它们在水中的溶解度

C.碘酒可以使淀粉碘化钾试纸变蓝

D.通常将KIO3固体添加到食盐中来制作碘盐

【答案】A

【解析】A.将Fz分别通入NaBr溶液和Nai溶液中，用直接与水反应，无法得到漠单质和碘单质，A项错

误；

B.澳单质和碘单质是非极性分子，易溶于非极性分子组成的溶剂，四氯化碳是非极性溶剂，水是极性溶剂，

根据相似相溶原理可以知道，溟单质和碘单质在水溶液中溶解度很小，但在四氯化碳中溶解度很大，B项正

确；

C.碘酒中含碘单质，遇淀粉变蓝，则能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C项正确：

D.食盐中添加碘酸钾（KIOJ加工碘盐可以补充碘，D项正确；

答案选A。

【例2-2】（2022•上海市青浦区第一中学高一期中）甲、乙、丙三种无色溶液各含有一种X离子（X-为C1、

Br\T）,向甲中加入淀粉和新制的氯水变为橙色，将此溶液加入丙中，丙中液体无明显变化，则甲、乙、

内依次为

A.Br\I、CTB.Br\Cl\I

C.Cl、Br、ID.Cl\I、Br

【答案】A

【解析】甲、乙、丙三种无色溶液各含有一种X-离子（X一为。一、Br\I）,向甲中加入淀粉和新制的氯水

变为橙色，则生成了漠单质，说明甲中含有B「，将此溶液加入丙中，丙中液体无明显变化，说明丙中没有

I,而含有。，则乙中含有I,因此甲、乙、丙依次为Br、「、Cl,故A符合题意。

5

综上所述，答案为A。

【例2-3】(2022.江苏南通.高一期中)为验证卤素单质C12、Brz、12氧化性的相对强弱，某小组用下图所示

装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性己检验)。

D

实验过程：

I.打开弹簧夹，打开活塞a,滴加浓盐酸。

n.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

HI.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。

IV....

(1)A中产生黄绿色气体对应的化学方程式是。

(2)B中溶液发生反应的离子方程式是。

(3)浸有NaOH溶液的棉花的作用,写出反应的离子方程式：o

(4)为验证漠的氧化性强于碘，过程IV的操作是,现象是。

(5)氯、澳、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径

逐渐增大，(填“失电子”或"得电子”)能力逐渐减弱。

【答案】(l)2KMnO_i+16HCl=5CbT+2MnCb+8H9+2KC1

⑵CL+2B产Br2+2C1-

⑶是吸收没反应的气体，防止污染空气C12+2OH=CI+C1O+H2O

(4)打开活塞b,使C中少量溶液滴入D中D中溶液变为蓝色

(5)得电子

【解析】验证卤素单质氧化性的相对强弱，装置A：高钵酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化钵、氯化钾、氯

气和水，装置A中生成氯气，烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，验证氯气的氧化性强于碘，装置B：

装置B中盛有漠化钠，氯气进入装置B中，氯气氧化溟离子为漠单质，溶液呈橙红色，验证氯的氧化性强

于澳，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收，浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气，当B和C中的溶液都变为

黄色时，夹紧弹簧夹，为验证浪的氧化性强丁碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红

6

色时，说明有大量的澳生成，此时应关闭活塞a,否则氯气过量，影响实验结论，以此解题。

(I)黄绿色气体为氯气，KMnO4是氧化剂，Ch是氧化产物，则KMnCU的氧化性比。2强，反应的离子方程

式为：2KMnCh+16HC1=5C12t+2MnCb+8H2O+2KCl；

(2)氯气的氧化性强于溪，将氯气通入NaBr溶液中会有单质澳生成，发生反应的离子方程式为：

Ch+2Br-Br2+2Cl-；

(3)Ch有毒，污染空气，故用氢氧化钠来进行尾气处理，利用的原理是氯气能与强碱溶液反应，故氢氧化钠

溶液的作用是：是吸收没反应的气体，防止污染空气；离子方程式为：Ch+2OH=Cl+ClO+H2O；

(4)为验证澳的氧化性强于碘，应将C中生成的澳加入到盛有KI溶液的D中，如发生氧化还原反应，则生

成碘单质，而D溶液中淀粉遇碘单质变蓝，故答案为：打开活塞b,使C中少量溶液滴入D中；D中溶液

变为蓝色；

(5)氯、溟、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子半径增大，对核外电子的吸引能

力减弱，得电子能力逐渐减弱。

【一隅三反】

1.(2022•上海市延安中学高一期末)下列有关澳、碘的说法中正确的是

A.澳和碘只能从海水中提取

B.单质澳溶解在四氯化碳中呈现紫红色

C.在碘化钾溶液中加入淀粉溶液呈蓝色

D.存放液澳的试剂瓶要用橡皮塞密封并用水封

【答案】A

【解析】A.漠和碘在陆地上的含量极少，而在海水中含量丰富，因此只能从海水中提取，故A正确；

B.单质澳溶于水呈橙黄色，溶于四氯化碳呈橙红色，故B错误；

C.碘化钾中的碘是碘离子，不能使淀粉溶液变蓝，故C错误；

D.澳具有挥发性，存放时加水液封，防止挥发，但液澳会腐蚀橡胶，不能用橡胶塞存放液澳，故D错误；

答案选A。

2.(2022・上海金山•高一期末)检验某无色溶液中是否含有I，所用试剂不合理的是

A.氯水和淀粉溶液B.硝酸酸化的硝酸银溶液

C.氯水和淀粉碘化钾溶液D.氯水和苯

【答案】C

【解析】A.氯水能把「氧化为12,12能使淀粉溶液变蓝，故不选A；

B.「与Ag+反应生成黄色Agl沉淀，用硝酸酸化的硝酸银溶液可以检验「，故不选B；

7

c.淀粉碘化钾溶液引入了「，干扰无色溶液中「的检验，故选c：

D.氯水能把「氧化为12,苯能萃取碘水中的碘，某无色溶液中加入氯水和苯，若上层液体呈紫红色，说明

无色溶液中含有「，故不选D；

选C。

3.（2022•福建・厦门双十中学高一阶段练习）某实验小组探究CIO；和I-的反应规律，实验操作及现象如表:

编无色NaCICh溶液用试管中溶液淀粉-KI试纸

实验及试剂

号量/mL颜色颜色

I0.05浅黄色无色

湿润淀粉滴加1.33mol/L

KI试纸NaCICh溶液

20.20深黄色无色

30.25浅黄色蓝色

“0.2mol/LKI溶液0.50mL

日6.0mol/LH2so4溶液0.75mL

40.30无色蓝色

（1）取实验2后的溶液，进行如图实验:

CC14

深黄色溶液下层紫色溶液

①检验CIO；的还原产物。取上层清液，—（填操作和现象），说明CIO；被还原为Ch

②实验2中CIO；和「发生反应的离子方程式:

⑵查阅资料：一定条件下，I-和L都可以被氧化成10；。

作出假设：NaCICh溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaCICh溶液与（1）中的反应产物继续反应，

同时生成C12。

进行实验：取少量实验4中的无色溶液进行以下实验，进一步佐证其中含有IO、。其中试剂X可以是―（填

标号）。

a.碘水b.KMnCU溶液c.NaHSCh溶液

获得结论：NaCICh溶液用量增加导致溶液褪色的原因是一（用离子方程式表示）。

8

无色溶液黄色溶液下层紫色溶液

(3)小组同学继续实验，通过改变实验4中硫酸溶液的用量，获得如表实验结果:

编号6.0molL“H2sCU溶液用量试管中溶液颜色淀粉一KI试纸颜色

50.25mL浅黄色无色

对比实验4和5,可以获得的结论是.

+

【答案】⑴滴加AgNCh,有白色沉淀产生CIO；+6r+6H=Cr+3l2+3H2O

(2)c2ClO；+I2=ChT+IO；

⑶CIO；和r的反应规律与H+(或H2so4)的用量有关

【解析】本实验的目的，是通过改变NaCICh溶液用量，由产生的实验现象，推断反应的产物，实现探究CIO：

和r的反应规律。

(1)①检验CIO；的还原产物cr,需使用硝酸银溶液，实验操作：取上层清液，滴加AgNCh,有白色沉淀产

生，说明CIO；被还原为C1-。

②实验2中CIO；和r发生反应，由溶液的颜色可以推知，产物中含有卜，离子方程式：CIO；

+6I+6H+=CI+3l2+3H2O»答案为：滴加1AgNOj,有白色沉淀产生；CIO；+6r+6H+=Cr+3l2+3H2O；

(2)证明实验4中的无色溶液中含有IO；,需加入还原剂，在碘水、KMnCh溶液、NaHSCh溶液中，只有NaHSOs

具有还原性，所以试剂X可以是c。

通过不断增加NaCICh溶液的用量，溶液的颜色先变深后变浅，则表明12能被NaCICh氧化，从而得出结论：

NaCQ溶液用量增加导致溶液褪色的原因是2C1O；+I2=C12T+IO：。答案为：c；2C1O；+I2=C12?+IO；；

(3)对比实验4和5可知，改变硫酸的用量,反应产物发生改变，从而得出结论：CIO,和I-的反应规律与H+(或

H2SO4)的用量有关。答案为：CIO；和r的反应规律与H+(或H2so4)的用量有关。

考点三综合运用

【例3】在已经提取氯化钠、溟、镁等化学物质的富碘卤水中，采用以下所给的工艺流程生产单质碘：

9

富

碘Ag

液

NQs溶

①Ag

水

卤③Fe、

甲

丁

搅拌

洗

滤、水

水②过

纯

⑤提

族。

周期

中的第

周期表

于元素

(1)碘位

o

的是

的目

加Fe

骤③

(2)步

。

：

方程式

的化学

骤④

出步

(3)写

剂，

的试

所需

生产

制成

产物

该副

，若将

利用

循环

原料

考虑

是,

产物

的副

利用

，可以

程中

产流

述生

(4)上

理。

行处

来进

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先后还

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)：

式表示

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黑，

光易变

物质见

(5)甲

的名称

纯方法

分离提

，该

凝结

固体

上有

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孔的

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